試析公路試驗檢測與現場施工質量控制要點

李浩然

摘要： 公路試驗檢測是公路工程管理中的重要一環，現場施工質量控制主要以它作為科學依據設計質量控制要點，優化施工技術內容。本文重點探討了當前公路試驗檢測中比較常用的平板載荷試驗技術過程，并結合試驗分析結果提出公路現場施工質量的一系列控制要點。

Abstract： Highway test is an important part of highway project management. The quality control of construction site mainly regards highway test as the scientific basis for design quality control to optimize the construction technology content. This article focuses on the flat load test technology commonly used in current highway test and proposes a number of road construction site quality control points combined with the results of the test.

關鍵詞： 公路試驗檢測；平板載荷試驗；現場施工質量控制

Key words： highway test；flat load test；site construction quality control

中圖分類號：U415.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）11-0040-02

0 引言

通常情況下公路在土基建設方面多以天然地基為主，不過天然地基在形成過程中存在不穩定因素，例如它的剛度與硬度可能與施工要求不相符，需要采用人工技術方法進行檢測鑒定，通過科學分析計算提高地基承載力，提高公路現場施工質量控制水平。

1 關于平板載荷試驗

公路地基承載力勘察能有效提高公路設計水平與現場施工質量控制水平，當前針對公路地基勘察的最直接有效手段就是載荷試驗檢測。像平板載荷試驗方法就是為公路地基基礎構建載荷模型，通過相對直觀的方法對地基承載力進行確定。客觀講平板載荷試驗所涉及技術內容復雜，非常適用于淺層公路地基檢測工作，可有效提高公路試驗檢測的真實性、準確性與科學性[1]。

2 平板載荷試驗在公路地基檢測試驗中的應用

本文以某高速公路建設項目為例論述其采用平板載荷試驗進行地基檢測試驗應用的全過程。

2.1 工程概況及施工狀況

某高速公路建設項目全長50km，其中包含了軟土地基路段和跨線橋，這里以軟土地基段為例展開分析，看其采用平板載荷試驗進行地基檢測實驗的應用全過程。

該項目地基中軟土層的埋藏深度較低，距離地面約為1.0～2.0m距離，而且該項目所涉及到的地下水部分水位偏高，因此結合過往的國內外公路軟土地基處理實踐經驗，對該工程采用了比較有效的填土預壓處理技術，提高軟土地基強度，避免出現地基在施工過程中出現短期沉降。在具體的施工過程中，要將地表上的所有軟土層都徹底挖除清理掉，換填砂礫，再在砂礫基礎上鋪上60～70cm厚度的砂礫，保證預壓效果優質。

2.2 基于平板載荷試驗的軟土地基檢測

為了保證施工安全性，本工程才用到了平板載荷試驗，首先對軟土地基進行檢測。利用平板載荷測定儀對軟土地基的承載力檢測，觀察地基的強度變化過程，由此確定地基變化模量指標。

在試驗檢測過程中還運用到了彈性理論與變形分布計算公式，對地基基底的沉降量進行計算，得出以下：

在計算公式中，P代表地基基礎對基底的平均壓應力（kPa），它依據矩形基礎短邊及圓形基礎確定直徑b（cm），而地基軟土的泊松量為？滋，沉降影響系數為？棕，軟土變形模量為E0（kPa）。在該項目的平均載荷試驗檢測中分別利用到了加載系統、承載板、觀測系統和反力系統，結合平板載荷儀表進行測量，希望將軟土地基的不良沉降影響降到最低水平。

2.3 公路軟土地基的現場平板載荷試驗檢測應用

在該公路建設項目中利用平板載荷試驗儀器配合多種設備進行軟土路基現場試驗檢測，其試驗步驟應該包含以下六步。

首先是準備好實驗檢測基坑，即試坑準備。要結合承載板的具體面積來決定試坑尺寸，該工程設計沿襲傳統，將試坑面積設置為承載板面積的4倍，如此保證在試驗檢測過程中路基軟土土層固有天然成分不會被破壞。同時要整平測點位置，保證試驗過程中承載板不會出現任何傾斜或翹曲問題。

其次是分級加載。分級加載基于百分比讀數記錄，一般保證在0.01mm/h的沉降量基準，并將其設置為逐級加載的穩定條件，按照所記錄百分比讀書進行每一級荷載的施工。在施工過程中必須考慮到該項目中軟土地基的沉降因素，通過回彈壓力環控制壓力讀數，保證它不會在整數位置停留，而停留在小于一定量的位置。在卸載承載板過程中，需要基于0.5倍最大荷載壓力進行重新分級。以下給出該工程軟土地基的平板載荷試驗記錄數據，如表1。

結合上述數據，該工程采用了兩種逐級加載方式：單循環慢速荷載加載法和荷載逐級遞增加載法，結合實際的公路工程平板載荷試驗內容，配合公路路段地基狀況來選擇方法，優化公路試驗檢測過程。

第三要進行沉降量觀測，確定該工程公路的地基沉降數量變化。舉個例子，在每次施加負荷過程中，要在前期1h內進行10min/次的觀察記錄，主要是記錄沉降數據。在經過2h觀察記錄后進入長間隔觀察時段，即每小時觀察記錄一次，一直到沉降數值縮小到0.1mm范圍內基本可以判定地基沉降基本已經進入穩定狀態，此時可選擇進一步增加公路地基負荷量。

第四要進行終止加荷條件判斷，該工程所提出的判斷狀況有以下4種：首先，如果公路承壓板周邊的土質被大量擠出且凝固，就可停止加荷載；其次，要觀察平板載荷試驗測量儀上的數據看沉降數值是否已經進入0.1mm范圍穩定狀態；再次，要繼續增加負荷量，同時觀察地基的沉降速度是否出現波動；如果未出現波動可判斷終止加荷；最后，要觀察承壓板寬度與地基沉降量變化，如果二者之比超過6%，則可停止加荷。

第五要確定承載力特征值，如果負載試驗結束，就要繼續實施卸載回彈試驗，主要是結合沉降曲線圖對平板載荷試驗結果進行分析，對其重要試驗數據進行闡釋，通過圖形變化來了解該公路地基承載能力的基本特征。

最后要進行變形模量計算，將所有重要的公路平板載荷試驗數據帶入到變形模量計算公式中，如下：

如上式，該工程要建立軟土地基的變形模量與壓縮模量關系，該計算公式中確定了軟土地基的側壓力系數？孜，它就是側向壓力？啄x與豎向壓力？啄z的比值，由側向壓力系數計算得到軟土地基的變形模量結果。

2.4 試驗結果分析

考慮到平板載荷試驗檢測容易受到外界環境及施工因素影響，所以為了精確試驗結果，提高試驗準確性，要反復進行3～4次試驗，確定軟土地基試驗檢測的沉降量與載荷變化，最終確定變形模量，如圖1。

通過圖1試驗檢測P-S曲線圖可以發現，該公路工程項目的軟土地基載荷量與沉降量變化是呈現反比的，如果減小對它的負荷加載量，它的沉降速度就會提升，反之，最后逐漸趨于穩定。由此也可以明確該公路工程現場施工的質量控制相關技術要點[2]。

3 某公路工程項目的現場施工質量控制要點

結合上文提出的公路平板載荷試驗檢測過程與結果，對某公路工程項目的現場施工質量控制要做好兩點。

首先必須注重對公路路面地基的平整度把握。該公路是軟土地基，所以在試驗檢測之前它的平整度一直處于無法達標狀態。因此要嚴格遵循技術規范對該公路地基路面進行攤鋪作業。主要采用濕砂、薄膜以及瀝青乳液進行攤鋪，同時做好地基補平處理工作，根據工程設計規范確定攤鋪寬度與平整接縫位置。

其次要注重對公路地基含水量與壓實效果的有效控制。由于是軟土層地基，所以一定要保證其土壤含水量不會過大，該工程確保軟土層地基的最佳含水量在±2%范圍以內，如此可確保公路地基的圧密度穩定。另外一點，要做好對公路路堤底部的加固處理，確立公路地基基底部分的水穩性穩定，構建穩定層。該公路路堤基底穩定層的厚度在30cm左右（上下偏差±5cm）。在地基填筑過程中要根據施工要求確保壓實效果良好，所以在填筑施工中利用同類填料時避免其累計厚度超過0.5m。再者就是實施臨時排水措施，為公路軟土地基設置隔水層和臨時排水溝，做好臨時排水工作[3]。

4 總結

本文所提到的平板載荷試驗只是公路土基檢測中的一種，它要結合地基承載力與上部結構基礎指標進行合理判斷，進而準確檢測出公路地基的承載力與沉降量變化。凸顯平板載荷試驗的直觀性與技術應用廣泛性，提高公路土基建設水平，為后期公路施工質量控制提供有價值參考技術意見。

參考文獻：

[1]景鳳英.平板載荷試驗在高速公路工程中的應用[J].交通世界（上旬刊），2017（3）：74-75.

[2]武艷紅.公路工程路基施工質量控制探究[J].山西建筑，2018（1）：140-141.

[3]憲立娟.公路工程試驗檢測的重要性與完善途徑[J].交通世界（中旬刊），2017（4）：58-59.